tervezÉs elmÉlet És mÓdszertangt3.bme.hu/wp-content/uploads/2016/06/mtge_ea_5.pdf ·...

1 / 41

Tervezés elmélet és módszertan MGTM | Dr. Horák Péter © 2010

TERVEZÉS ELMÉLET ÉS MÓDSZERTAN

(BMEGEGE MGTM)

TERMÉKFEJLESZTÉS (BMEGEGE MNTF)

5. Előadás

Értékelemzés

2010/2011 II. félév

2 / 41


Ütemterv 2011. tavaszi félév

Hét Előadás

1. Tervezési iskolák, elméletek, módszerek. A tervezési folyamat és modellezése.

2. A tervezési folyamat menedzsmentje, idő- és hálótervezés

3. Inventív problémamegoldási módszerek. A TRIZ módszer.

4. Integrált termékfejlesztés (IPD)

5. Az értékelemzés folyamata, értékjavítás, értéktervezés.

6. Hiba és kockázatelemzés. FMEA-elemzés, hibafa-elemzés.

7. Biztonság, megbízhatóság, minőség a tervezésben. QFD-elemzés.

8. Gyártmánysorozatok, családok fejlesztése.

9. Építőszekrény rendszerek fejlesztése.

10. DfX technikák

11. DfX technikák

12. Költségszempontú tervezés, költségszámítási módszerek

13. Költségszámítási módszerek

14.

3 / 41


Esettanulmány – Teafőző koncepciójának fejlesztése

Teafőzés

Hidegvíz

(mért mennyiség)

Teafű

(mért mennyiség)

Forró tea

Teafű (hulladék)

Összfunkció modell

A feladatmegfogalmazás:

Egy szerkezet tervezése, amely alkalmas automatikus teafőzésre a

kereskedelemben kapható teafüvekből, elsődlegesen kisebb irodai és otthoni

használatra.

4 / 41


Víz forralásaVíz és tea

egyesítéseTea forrázása

Tea és a víz

szétválasztása

Víz forralásaTeafű

bemárátása

Víz

melegítése

Tealevelek

benedvesítése Koncentrátum

és a víz

egyesítése

Víz

Energia

Teafű

Tea

Teafű

Víz

Energia

Teafű

Tea

Teafű

a).

b).

Víz

Energia

Tea

Tea

c).


Változatok a folyamatra

5 / 41


Fűtés

szabályozás

Víz melegítése

Energia hővé

alakítása

A tea és a víz

egyesítéseA leforrázás

lehetővé tétele

A leforrázás

szabályozása

A szétválasztás

aktiválása

A tea és a teafű

szétválasztása

Alrendszerek-

hez támogatás

Tea

Teafű

Energia (elektromos)


A kiválasztott folyamat alapján készített funkcióstruktúra

6 / 41



A víz és a fűtőfelület érintkezésbe hozása

7 / 41


Állapot érzékelése

Vízhőmérséklet

mérése

Hőmérséklet mérése

a mechanikus

alkatrészekben

Gőz

hőmérsékletének

mérése

Gőznyomás

mérése

A mérhető, szabályozásra felhasználható paraméterek


8 / 41



A “tea és a víz egyesítése” részfolyamat megvalósítási lehetőségei

A “teafű és a tea szétválasztása” részfolyamat megvalósítási lehetőségei

9 / 41


A forrázás szabályozása

Koncentráció mérése Idő mérése

Órával

Mechanikus Elektromos

Időtől független folyamat

a készülékben

A tea

hőmérséklete

A gőz

nyomásaA folyadék

hőmérséklete

Hőmérséklet

a mechanikus

alkatrészekben


A kívánt főzési időtartam mérési lehetőségei

10 / 41



A “melegítés” és az “egyesítés” funkcióhordozóinak kombinációi

11 / 41



A-1: Nem megfelelő folyamat a tea számára.

A-2 és A-3: A víz elhűl, mielőtt a teafűvel való egyesítés megtörténne.

B-1: Elfogadható.

B-2: A melegítő tartályban való főzés valószínűleg nem megfelelő, mivel a víz

keménységének megfelelően lerakódás történik a tartály falán.

B-3: Sokkal bonyolultabb mint B-1, és hasonló hátrányai vannak mint A-3-nak.

C-1: A fűtőelem szükségtelen mozgatása.

C-2: Mint B-2.

C-3: Mint C-1 és C-3.

12 / 41



A víz

szállításaTea

szállítva

A teafű

elkülönítve

A kibővített funkcióstruktúra

2 további funkció bevezetése szükséges „víz szállítás”, „tea szállítás”

13 / 41


Hatáselvek az új funkciók megvalósítására


14 / 41


Relatív elhelyezkedés


15 / 41


Megoldások a két folyadékszállítási funkcióra


16 / 41


Megoldások a két folyadékszállítási funkcióra


17 / 41


Az elvi megoldások kombinációja


18 / 41

Tervezés elmélet és módszertan MGTM | Dr. Horák Péter © 2010 18

Megoldási változatok

19 / 41


Funkcionális felületek


20 / 41


A zárószerkezet megtervezése


21 / 41


A teás tasak megfogása (teafű elkülönítése)


22 / 41

Tervezés elmélet és módszertan MGTM | Dr. Horák Péter © 2010 22

9.30. ábra

Formaintegráció


23 / 41


Két elkészült koncepció változat


24 / 41


1. Értékelés kardinális módszerekkel

(használati érték analízis, műszaki-gazdasági értékelés)

2. Értékelemzés

25 / 41


Értékelési kritériumrendszer felállítása

26 / 41


Használati érték elemzés

A súlyozó tényezők meghatározása

27 / 41


Használati érték elemzés

28 / 41


Értékprofil két változat összehasonlítására a használati érték elemzésnél

29 / 41


Műszaki-gazdasági értékelés (VDI 2225 irányelv)

X

e e e

ej

i i

i j

1 1 2 2

1 2

1...

... max

Yj

ideális költségcél

tényleges költség

Műszaki érték:

Gazdasági érték:

Összérték (hiperbolikus):

j jX Y

30 / 41


Az alkalmazott pontozási skálák összehasonlítása

31 / 41


Az értékelemzés szerepe a termékfejlesztésben

1947. General Electric / L.D.Miles

Alapgondolata: Érték = Költség

Funkció

Funkción a termék vagy részei rendeltetésszerű feladatát,

működését értjük, még a funkcióköltség a funkció teljesítéséhez

szükséges munkaráfordítások pénzben kifejezett értéke.

Az értékelemzés tárgya egyaránt lehet anyagi és szellemi érték,

pl. lehet gyártmány, gyártási mód, szolgáltatás stb. Ezzel a

módszerrel elérhető a kérdéses anyagi, vagy szellemi termék

versenyképességének javítása, önköltségének csökkentése, a

termék minőségének javítása, a termelékenység növelése.

32 / 41


Az értékelemzés folyamata – áttekintés 1

I

N

F

O

R

M

Á

C

I

Ó

S

F

Á

Z

I

S

1.Alaplépés

Mi ez?

Mit csinál?

Mibe kerül?

A termék leírása

Információgyűjtés

A vevő és a vállalat igényei,

konstrukciós kötöttségek,

anyagbeszerzés, anyagigény,

technológia, költségek

Funkciómeghatározás

A termék és részei

funkciójának meghatározása,

szükséges tulajdonságok

feltárása, funkciókielégítés

mértékének megállapítása

Funkcióköltség

megállapítás

Funkciók – funkcióhordozók,

funkcióhordozók költsége

(„közvetlenné” tehető

költségek)

2.Alaplépés

Mit kell

csinálnia?

Mibe kerülhet?

A funkciók bírálata

Van-e felesleges funkció?

Lehet-e másként?

Szükséges-e ez a

tulajdonság?

Milyen mértékben?

A költségek bírálata

Mennyiért lehet ezt a funkciót

előállítani?

Mi az értéke?

33 / 41


Az értékelemzés folyamata – áttekintés 2

Alkotó

fázis

Értékelő

fázis

Felülvizsgáló

és tervező

fázis

Javaslati és

bevezetési

fázis

3. Alaplépés

Mi tudná ezt a

funkciót

teljesíteni?

Megol-

dások

kere-

sése

Minden

elgondolkoztató

változat

kutatása

Heurisztika, ötletek,

brianstorming, stb.

(KRITIKA TILOS!)

4. Alaplépés

Milyen jól tudná

ez a funkciót

teljesíteni?

A válto-

zatok

vizsgá-

lata

Műszaki

felülvizsgálat

Rajzok, számítások, kísérletek,

módosítások, szállítók

bevonása, stb.

Gazdasági

vizsgálat

Változatok költségei,

összehasonlítás: közvetlen

költségek, költségnemek,

összes költség

5. Alaplépés

Melyik a

legkedvezőbb

változat?

Előter-

jesztés

és

beve-

zetés

A megoldás

kiválasztása

Összehasonlítás:

funkcióteljesítés, előállítási

költség, egyszeri költség

Javaslat a

megoldásra

Indoklás, lépcsőzetes

bevezetés, stb.

Megvalósítás Ellenőrzés, zavarok elhárítása,

módosítások

34 / 41


Miles javasolt technikái, módszerei

• Általánosítások figyelmen kívül hagyása

• Minden rendelkezésre álló költségtényező beszerzése

• Információkat csak a legmegbízhatóbb forrásból szabad használni

• A probléma részekre bontása, a részekhez új megoldás keresése,

finomítása

• Lényegtelenebb dolgok elhagyása

• Akadályozó tényezők feltárása és kiküszöbölése

• Iparban dolgozó tanácsadók és specialisták megkérdezése

• Fontos gyártási tűrések költségvonzatának értékelése (a pontosság

forintosítása)

• A beszállítók hasonló termékeinek vizsgálata

• A beszállítók tapasztalatainak felhasználása

• Speciális gyártási lehetőségek vizsgálata

• Szabványok alkalmazása

• Alapkérdés feltevése: saját pénzemet költeném ilyesmire?

35 / 41


Értékelemzés esettanulmány – technológiai nyílások lezárása a motorblokk öntvényen

Problémák:

1. megoldás: nem tömít megbízhatóan

2. megoldás: nagyon drága

36 / 41


Új koncepció a probléma megoldására - „hagyományos” módszer eredménye

Célkitűzés: a fenti, jelenleg leginkább költségtakarékos megoldás

költségének 20%-os csökkentése

Mit jelent ez?

5 db. Nyílás lezáró fedél egy motorblokkon, évi 200 000 db.

Motorblokk gyártását feltételezve 1 000 000 fedél.

Ha egy fedél költsége jelenleg 0,80 €, akkor az évi 800 000 €

20 % költségcsökkentés -> 0,64 €, évi 640 000 €, így 160 000 €

költségmegtakarítás!!

37 / 41


Létező megoldás értékelemzése, a jelenlegi állapot feltárása

Szerelt alkatrész Funkció Funkcióköltség €/fedél

Csavar+menet az ellendarabban

Nyílás lezárása Nyílás nyitása

0,55

cinkbevonat Korrózió megakadályozása

0,10

tömítés+tömítő felület Nyílás tömítése 0,30

Funkcióköltségek összesen

0,95

38 / 41


Információk gyűjtése, értékelése, elérendő célok

1. Nem szükséges minden nyíláshoz a nyitás funkció, elég egyhez is, hogy a

hűtővizet le lehessen ereszteni

2. Elegendő 4 darab technológiai nyílás, 1 elhagyható -> évi 200 000 db

nyílásfedéllel kevesebb kell

Szerelt alkatrész Funkció Funkcióköltség €/fedél

Elérendő célköltség

Csavar+menet az ellendarabban

Nyílás lezárása Nyílás nyitása

0,55 0,20

cinkbevonat Korrózió megakadályozása

0,10 0,05

tömítés+tömítő felület

Nyílás tömítése 0,30 0,20

Funkcióköltségek összesen

0,95 0,45

39 / 41


Ötletgenerálás a zárás funkció megvalósítására

40 / 41


Csoportos szellemi alkotótechnikák alkalmazása

Eredmény 60 új ötlet:

• 5 megoldási elv

• 10 kialakítási ötlet

• 10 szerkezeti anyag

• 20 gyártási eljárás

• 5 ötlet mértezésre, tűrésezésre

• 10 felületvédelem

Az első értékelés után 15 maradt, ami megvalósíthatónak tűnik

Ezek kombinálására a morfológiai mátrixot használták a

koncepcióváltozatok létrehozására.

41 / 41


Koncepciók értékelése

Referencia megoldás (jelenleg a

létező legjobb és legolcsóbb)

Kidolgozott legjobb koncepciók:

Zárható – nyitható nyílás fedél (1 db/motor), 0,63 €/db

Fixen beépített fedél (3 db/motor) : 0,40 € /db

Nyílás lezárás költsége: 1,83 €/motor -> 200 000 motor/év -> 366 000 €/év

A referencia megoldás költségcélja

20% -os költségcsökkentéssel: 640 000 €/év

tervezÉs elmÉlet És mÓdszertangt3.bme.hu/wp-content/uploads/2016/06/mtge_ea_5.pdf ·...

Documents